【正文】 并可計算原子的體密度、面密度和線密度。 通過形成固溶體使金屬強化的現(xiàn)象稱為固溶強化 。 小結(jié) (2) The End! 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 晶體缺陷對晶體性能有重要影響 。 5. 合金相結(jié)構(gòu)有固溶體和中間相兩類 。 ，其位向用晶向指數(shù)來確定。由于非晶態(tài)無晶界、相界、位錯和成份偏析，所以有很高的抗腐蝕性以及高電阻率、高磁導(dǎo)率、低磁損和低的聲波衰減率等特性， 用 x射線衍射分析晶體結(jié)構(gòu) X射線衍射分析法是通過 X射線衍射對金屬材料的相結(jié)構(gòu)、內(nèi)應(yīng)力、相變、晶體缺陷和結(jié)構(gòu)等進行定性和定量分析的方法。 半共格相界 ：界面上的兩相原子靠一組刃型位錯來部分地保持對應(yīng)關(guān)系。 3．孿晶界 當(dāng)晶體一部分原子以某一晶面為共有面而與另一部分原子保持鏡面對稱的位向關(guān)系時，稱此部分晶體為孿晶，孿晶之間的界面為 孿晶界 。 （ 2） 晶界上原子具有較高的動能 ， 而且存在較多的空位 、 位錯等缺陷 ， 因而原子的擴散速度比在晶粒內(nèi)部快得多 。晶粒長大和晶界的平直化都可以減小晶界的總面積，從而降低晶界的總能量。 圖 349 對稱傾側(cè)晶界 圖 350 對稱傾側(cè)晶界的形成 應(yīng)當(dāng)指出，對晶體中實際存在的許多小角度晶界 (如亞晶界 )來說，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，一般是由刃型位與螺型位錯組合而成。的為 小角度晶界 ；相鄰晶粒位向差大于 10176。 每個晶粒內(nèi)存在著許多位向差極小 (＜ 1176。 處于這種界面上的原子，由于其周圍環(huán)境與晶體內(nèi)部不同，受力處于非平衡狀態(tài)，其中受到的內(nèi)部原子作用力顯著大于外部介質(zhì)原子或分子的作用力。 圖 347 刃型位錯的滑動與晶體滑移 （ 2） 位錯的攀移 刃型位錯可在垂直于滑移面方向上運動進行攀移。 圖 344 混合位錯的柏氏矢量 3．位錯運動 位錯的運動主要包括： （ 1）位錯的滑移 （ 2） 位錯的攀移 （ 1）位錯的滑移 位錯沿滑移面的移動稱為滑移運動。 圖 342 用右手定則確定刃型位錯類型 螺型位錯的判定 螺型位錯的柏氏矢量也可用相同方法確定。 圖 340 混合位錯 (a)晶體的局部滑移形成混合位錯 (b)混合位錯附近原子組態(tài)的俯視圖 2. 柏氏矢量與柏氏回路 柏氏矢量 ：用來描述位錯區(qū)域晶格畸變總量的大小和方向的矢量，用 b表示。 圖 339 螺形位錯 左螺型和右螺型位錯 根據(jù)位錯區(qū)螺旋形原子排列的旋轉(zhuǎn)方向不同，螺型位錯分左旋和右旋兩種。晶格畸變“管道”的中心線，即多余半原子面端部刃口的原子列 (圖中 處 )，稱為刃型位錯線。其特點是原子發(fā)生錯排的范圍在二維尺度上很小，而在第三維尺度上很大。 置換原子與間隙原子，在材料的強化過程中起著很重要的作用。 異類間隙原子 ： 大都是原子半徑很小的外來原子 ，如鋼中的碳 、 氮 、 硼 、 氫等 ， 又叫雜質(zhì)間隙原子 。 在熱平衡狀態(tài)下 ， 晶體中主要是形成 肖脫基空位 。 2. 弗蘭克爾空位 3. 同類間隙原子 4. 異類間隙原子 5. 大的置換原子 6. 小的置換原子 圖 335 晶體中的各種點缺陷 1. 空位 實際晶體中某些晶格結(jié)點因原子脫位而空著 ， 這些空著的結(jié)點位置稱為 空位 。 晶體缺陷 晶體缺陷 ：實際晶體中 ， 總是存在一些原子排列偏離理想狀態(tài)的不完整區(qū)域 ， 出現(xiàn)原子排列的不完整性 ， 稱為 晶體缺陷 。 間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜。20 2650 3608177。 圖 334 間隙相和間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu) (a)間隙相 VC (b)間隙化合物 Fe3C 間隙相非常穩(wěn)定，具有極高的熔點和硬度，同時其脆性也較大。 (1) 間隙相 當(dāng)非金屬原子半徑與金屬原子半徑的比值小于 ， 將形成具有簡單晶體結(jié)構(gòu) (如面心立方 、 體心立方 、 密排六方和簡單六方等 )的金屬化合物 ， 稱為 間隙相 。 電子化合物的電子濃度與晶體結(jié)構(gòu)具有一定對應(yīng)關(guān)系：電子濃度為 3/2(21/14)的電子化合物通常具有體心立方結(jié)構(gòu) ，稱為 β 相；電子濃度為 21/13時 ， 為復(fù)雜立方結(jié)構(gòu) ， 稱為 γ相；電子濃度為 7/4(21/12)時 ， 則為密排六方結(jié)構(gòu) ,稱為 ε 相 。 例如： AB型具有 NaCl或 ZnS結(jié)構(gòu) ，AB2型具有 CaF2結(jié)構(gòu) ， A2B型為反 CaF2結(jié)構(gòu) ， A3B2型則具有反 M2O3型結(jié)構(gòu) (M表示金屬 )。 1. 正常價化合物 定義 ：符合一般化合物原子價規(guī)律的金屬化合物 。 中間相通?？捎没瘜W(xué)式表示其組成。 (a)CuAu (b)Cu3Au 圖 331 有序固溶體的晶體結(jié)構(gòu) 4．固溶體的性能特點 固溶體中隨溶質(zhì)原子濃度的提高 ， 晶格畸變程度提高 ， 因而晶格常數(shù)變大 。 形成間隙固溶體的溶質(zhì)元素通常為原子半徑小于 ， 如氫 、 氧 、 氮 、碳 、 硼等 (其相應(yīng)的原子半徑分別為 、 、 、 )， 而溶劑元素大都是過渡族金屬元素 。如果組元的晶格類型不同，則只能形成有限固溶體。 C = e / a = V ( 100 X) + V XA B電子 100 固溶度與電子濃度的關(guān)系 固溶體的固溶度與電子濃度密切相關(guān)： 當(dāng)溶劑元素為一價的面心立方金屬時，不同溶質(zhì)元素的最大固溶度所對應(yīng)的極限電子濃度均為 ； 當(dāng)溶劑元素為一價的體心立方金屬時，其極限電子濃度約為 。 兩元素的電負(fù)性愈相近 ， 愈有利于形成無限固溶體 。 圖 326 固溶體的兩種類型 (a)置換固溶體 (b)間隙固溶體 1. 置換固溶體 置換固溶體的固溶度主要受以下因素影響： （ 1）原子尺寸因素 （ 2）電負(fù)性因素 （ 3）電子濃度因素 （ 4）晶體結(jié)構(gòu)因素 （ 1）原子尺寸因素 原子尺寸因素可用溶劑、溶質(zhì)原子半徑之差與溶劑原子半徑之比描述，即△ r＝｜ rArB｜ /rA。 固溶體的分類 置換固溶體 ：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格的某些結(jié)點位置所形成的固溶體 。 而組織是決定材料性能的一個重要因素 。 這個界面叫相界面 。 組元 ：組成合金的最基本的 、 獨立的物質(zhì) 。一般需要有150200℃ 的過冷度。 微晶結(jié)構(gòu)材料因晶粒細(xì)小，成分均勻（使偏析范圍由模鑄的幾毫米減至 ～ ）， 增加了空位、位錯和層錯等缺陷，形成了新的亞穩(wěn)態(tài)相等多種因素，使微晶合金材料具有高強度、高硬度、良好的韌性、較高的耐磨性、耐蝕性，抗氧化性、抗輻射穩(wěn)定性也比一般晶態(tài)金屬有很大的提高。 圖 321 工業(yè)純鐵的顯微組織照片 多晶體 ：由許多晶粒組成的晶體。 多晶與單晶材料 多晶體中的各個單晶體往往呈顆粒狀 ， 不具有規(guī)則的外形 。如：常壓下， a 鐵在 912℃ 以下為體心立方結(jié)構(gòu)，稱為 αFe； b 鐵在 912℃ ～ 1394℃ 間具有面心立方結(jié)構(gòu) ,稱為 γFe； c 鐵從 1394℃ 到熔點之間 , 又成為體心立方結(jié)構(gòu) , 稱為 δFe。 原子線密度 原子的線密度是指某晶向單位長度所包含的原子數(shù)。 面心立方（ 111）晶面的遮影面積和單胞原子數(shù)。不同晶體結(jié)構(gòu)中不同晶面、不同晶向上的原子排列方式和排列密度也不同，因而具有不同的原子 面密度 和 線密度 。 K nvV? 三種晶格的致密度 體心立方晶格的致密度： 面心立方晶格的致密度： 理想密排六方晶格的致密度 Kraaa???? ? ???? ?????2 43 2 43 340 68333